Разделы сайта
Читаемое
Обновления Mar-2024
|
Промышленность Ижоры --> Сварка металлов и сплавов плавлением Таблица 2-5 Сравнение термических циклов сварки стальных пластин толщиной 100 мм Кривая 2 соответствует электродуговой сварке под флюсом стальной пластины толщиной 12 мм на режиме 1 = 730 А, t/ = 46 В, и = 40,5 м/ч (сварка без разделки кромок с двух сторон); кривая 5 соответствует электроннолучевой сварке такой же пластины на режиме = 250 мА, = 30 кВ; и = = 24 м/ч. В табл. 2-5 приведены данные о мгновенных скоростях охлаждения при температуре 500°С и длительностях выдержки металла (в рассматриваемом участке околошовной зоны Тшах = 1300° С) при температурах выше 1000° С для указанных способов сварки. Представление о влиянии теплофизических свойств материала и массивности изделия на температурные циклы в околошовной зоне дают кривые на рис. 2-21, й и б, относящиеся соответственно к однопроходной дуговой сварке тонких пластин (б = 12 мм) и многослойной дуговой сварке толстых пластин (б = 100 мм) из перлитной (кривая /) и аустенитной (кривая 2) сталей примерно на одном и том же тепловом режиме, характеризуемом величиной эффективной тепловой энергии q = 4050 кал/с и скоростью сварки и = 16 м/ч. Из этих данных следует, что снижение теплопроводности материала уменьшает скорость изменения температуры точек около-
с то 1000 т zoo о 10 20 30 W SO 60 W 80 90 с
с ко Рис. 2-21. Сопоставление термических циклов точек околошовной зоны при однопроходной сварке тонких пластин (а) и многопроходной сварке толстых пластин (б) из перлитной стали (1) и аустенитной стали (2) шовной зоны как на стадии нагрева, так и особенно на стадии охлаждения. Этот эффект несколько повышается с увеличением толщины (массивности) свариваемых изделий. Значительное влияние на температурные циклы точек околошовной зоны при одинаковом режиме сварки оказывает массивность изделия. Широкое применение для оценки основных параметров термического цикла точек околошовной зоны получили расчетные методы теории тепловых процессов при сварке. Подробное изложение этих методов дано в специальной литературе. Ниже приведены расчетные зависимости для двух характерных случаев сварочного нагрева: тонкой пластины и массивного тела. Тонкая пластина. Максимальные температуры Гах в околошовной зоне на расстоянии у от центра шва могут быть приближенно оценены с помощью следующей зависимости: Т --г ?/-0.478 л at/ \2 max о Т ...о i is у.2!/ \ Хб где Tq - начальная температура пластины; qh - эффективная погонная энергия; 7 - объемная теплоемкость; б - толщина пластины; Х - теплопроводность пластины; а - коэффициент поверхностной теплоотдачи. Из рис. 2-24 следует, что при малых произведениях ау максимальная температура прямо пропорциональна удельным тепло-вложениям qlvb и обратно пропорциональна теплоемкости и расстоянию от оси шва. Мгновенная скорость охлаждения металла шва и прилегающей околошовной зоны при данной температуре Т Длительность пребывания металла шва выше заданной температуры Т приближенно можно оценить из выражения 4яо (Г - T,j)3 V dScy Для околошовной зоны {у ф 0) величину времени можно оценить по номограмме на рис. 2-22, где приведено значение безразмерного критерия Tj = в зависимости от безразмерной температуры fl-g- (использована принятая в теории тепловых процессов индексация, при которой индекс 1 относится к стержням, 2 - к пластине, 3 - к массивному изделию). Массивное тело. Рассмотрим полубесконечное тело {г > 0). Максимальные температуры в околошовной зоне на расстоянии рис. 2-22. Номограмма для определения tu и зн- Кривая 1 соответствует зависимости от а от При < 0,24 можно использовать зависимость = = 4т{Т-Т,Г Р % < 0,06 4 = 2nXv (Т - То) 0,2 0,3 r-=Yx-y ОТ оси шва на поверхности тела (z = 0) приближенно можно определить, используя зависимость В отличие от тонкой пластины в случае массивного тела максимальные температуры обратно пропорциональны квадрату расстояния от оси шва. Мгновенная скорость охлаждения металла шва и прилегающей околошовной зоны при температуре Т (2-13) т. е. в сходных условиях скорости охлаждения в массивном теле превышают скорости охлаждения в тонкой пластине при температуре Т в п раз, где Длительность пребывания металла шва выше заданной температуры определяют из выражения, аналогичного зависимости (2-13): 2itXu(T-r ) т. е. время / в п/2 раз более короткое, чем для тонких пластин в сходных условиях. Для околошовной зоны (г 0) время / можно оценить по номограмме на рис. 2-22, где приведено значение безразмерного критерия Тз = 4а/ В зависимости от безразмерной температуры: 3 = 2сГ 67
|
© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка |